4. Acquisizione ed elaborazione

4. Acquisizione ed

elaborazione

4.1 Introduzione

Il crescente successo della spettroscopia NIR nell’analisi non distruttiva, cioè la determinazione dei componenti dei materiali senza estrazione, ma con la sola esplorazione del campo spettrale dell’infrarosso, deriva dalle ampie possibilità dimostrate da questa tecnica nel risolvere problemi complessi grazie allo sviluppo della strumentazione e all’applicazione di procedimenti di analisi sempre più rifiniti.

Il nostro modesto obbiettivo, supportato da un’ accurata analisi della letteratura scientifica, è stato fin da principio quello di realizzare un’ apparecchiatura che soddisfacesse i seguenti requisiti :

• Effettuare un’analisi non distruttiva e minimamente invasiva

• Presentare ottima risoluzione temporale e buona risoluzione spaziale • Fornire informazioni sulle grandezze emodinamiche

• Essere sensibile alle variazioni di concentrazione • Realizzabile a basso costo

• Essere minimamente ingombrante • Utilizzare bassi valori di potenze

• Essere in grado di effettuare misure ripetute e per lunghi periodi di tempo senza presentare problemi come ad esempio le derive termiche o senza subire l’influenza delle condizioni di sperimentazione, il sistema deve essere completamente isolato.

Gli obbiettivi che ci siamo preposti sono stati più o meno soddisfatti, ricordiamo, però, che questa è una prima sperimentazione fatta in Italia di uno studio effettuato in Canada e già sperimentato su cuori di maiali. È un prototipo che sarà soggetto ad ulteriori sviluppi e perfezionamenti.

4.2 Scelte

effettuate

Prima di giungere al prototipo finale abbiamo dovuto effettuare una serie di scelte e di prove che spesso sono state fallimentari!

Il primo dilemma che ci si è presentato è stato circa la metodologia da utilizzare:

continuos wave o modulated wave ?

4.2.a Metodologia

Continuos wave: Dapprincipio avevamo pensato di utilizzare un’onda continua, ma ogni volta che si effettuava una misura lo strumento doveva essere tarato per eliminare l’offset. L’offset poteva essere cancellato in ricezione tramite l’utilizzo di un trimmer di volta in volta regolato . Per evitare il dispendio di energie e tempo che ogni volta richiedeva il cancellare la componente continua,abbiamo fatto ricorso ad un circuito differenziale sempre montato sullo stadio di ricezione.

Il nostro obbiettivo era, comunque, distinguere il contributo sulle due lunghezze d’onda (780nm e 830nm) nel medesimo istante;la cosa era improponibile con l’utilizzo di un solo ricevitore non selettivo che riceveva un segale costante somma dei due contributi. La nostra scelta è stata dunque quella di utilizzare una modulazione di ampiezza.

modulated wave In questo caso abbiamo considerato due portanti a frequenze completamente scorrelate tra loro e con quella della luce elettrica 50 Hz:

V0cos (2πf1t) a frequenza f1

Con queste abbiamo modulato l’intensità delle due sorgenti, una a frequenza f1 e

l’altra a frequenza f2 , ipotizzando che le bande di emissione siano abbastanza

strette,al ricevitore arriveranno in ingresso i segnali modulati M1(t,λ1)* V0cos (2πf1t) e M2(t ,λ2) *V0cos(2πf2t)

Con un demodulatore coerente è dunque possibile separare il contributo dei due.

4.2.b Tipo di risultato

La nostra scelta in questo caso è stata più che altro dettata dai tempi : il tipo di risultato che abbiamo ottenuto è point measurement ovvero un grafico della variazione di concentrazione dell’emoglobina ossigenata e non ottenuto in tempo reale . È stato poi anche realizzato programma software MATLAB per un’elaborazione successiva dei dati acquisiti, ovviamente la specifica di tempo reale non è più soddisfatta.

4.2.c Sorgenti

Per la scelta degli emettitori abbiamo dovuto fare i conti con un budget limitato infatti avremmo potuto scegliere emettitori laser che hanno un raggio collimato, buona potenza e sono accoppiabili in fibra, ma purtroppo molto costosi .

Abbiamo perciò utilizzato diodi LED sicuramente meno costosi ma con prestazioni meno elevate.

4.2.d Rivelatori

La specifica per la scelta dei rivelatori era la sensibilità. All’inizio il nostro interesse si era rivolto ai fotodiodi a valanga che sono molto sensibili, ma funzionano con voltaggi che si aggirano intorno ai 300V. Visto che non vi erano sufficienti protezioni per l’utilizzo di voltaggi così elevati abbiamo utilizzato dei semplici fotodiodi che sono economici e hanno buone prestazioni.

4.2.c Elettronica

La parte elettronica è stata realizzata in maniera da minimizzare i disturbi esterni, eliminare i disturbi alle alte frequenze e le derive termiche separare le due componenti. Il segnale arriva quindi al driver di controllo quasi pulito.

4.2.d Struttura meccanica

I primi esperimenti dovevano essere finalizzati

all’applicazione su cuori di cavie perciò abbiamo

realizzato un anellino di diametro variabile per adattarlo ai cuoricini. La nostra

apparecchiatura doveva

essere compatibile con il dispositivo utilizzato per le

sperimentazioni in laboratorio riportato a lato

Fig.1:apparecchiatura per analisi sperimentali

4.3 L’apparecchiatura

L’ apparecchiatura consta essenzialmente di tre parti una parte meccanica, che fissa la posizione di sorgente e rivelatore e isola il sistema dall’esterno, un sistema di trasmissione e ricezione,con l’elettronica connessa, infine un sistema di controllo che analizza i dati e fornisce i risultati.

Fig. 2: Rappresentazione dell’apparecchiatura si possono distinguere le tre parti. Opportune tarature sono state effettuate con l’oscillopio in figura

4.3.a Parte meccanica

La parte meccanica è costituita da un anello di materiale biocompatibile di raggio variabile tramite una vite posta a lato che ne permette la regolazione.

Fig. 3:Rappresentazione in pianta e sezione dell’anello

Fig. 4:Immagine 3D dell’anello

Nell’anello sono praticati tre fori in cui sono incastrati i due led emettitori a 780nm e 880nm e il ricevitore di infrarossi. Quattro fili ,due per ogni led uno dei quali a massa, collegano la parte di trasmissione al circuito di pilotaggio e due fili collegano invece il fotodiodo al circuito di ricezione.

L’anello appoggiato su di un sostegno in polistirolo,rivestito di nastro isolante nero, per garantire il massimo isolamento e la minima dispersione di luce,viene collocato sotto una scatola .

Fig. 5:Immagine 3D del sistema utilizzato per le sperimentazioni effettuate con la collocazione della provetta e i collegamenti ai

driver di trasmissione e ricezione

La scatola in polistirolo è isolata da terra tramite uno strato di neoprene,siccome il polistirolo è trasparente all’infrarosso la scatola è rivestita da un primo strato in

nylon e da un secondo strato in stagnola posto a massa per garantire la più completa schermatura.

Per le prove di diluizione abbiamo forato dall’alto la struttura,avendo poi cura di ripristinare le condizioni di isolamento prima descritte, incastrato una siringa, opportunamente tarata, che inietta direttamente nelle provette situate all’interno dell’anello.

4.3.b Sistema di trasmissione e ricezione

Sia per il sistema di trasmissione che per quello di ricezione le frequenze delle onde portanti devono essere le stesse .

Per generare le due frequenze in un primo momento si era utilizzato un TIMER555 circuito integrato ad 8 piedini che se montato come multivibratore astabile funziona da generatore d’onda rettangolare o quadra.

Tale circuito copre frequenze fino a qualche MHz a causa della presenza delle resistenze e delle capacità parassite dell’integrato.

Per arrivare a frequenze elevate dell’ordine dei MHz ,sfruttando dei multivibratori astabili, si dovrebbero usare resistenze e capacità molto piccole ne seguirebbero problemi sulle tolleranze degli elementi circuitali quindi per fare oscillatori precisi sarebbero necessari troppi soldi.

Una soluzione semplice ed economica consiste nello sfruttare cristalli di quarzo, materiale piezoelettrico: applicando una tensione alternata alla frequenza di risonanza meccanica del quarzo si ottiene un’oscillazione che si autosostiene (la tensione deforma il materiale ,la deformazione genera una tensione e così via otteniamo un risonatore meccanico). A seconda di come viene tagliato il quarzo si ha la vibrazione.

Per creare il circuito oscillante quarzato ovvero un circuito che soddisfi le condizioni di Barkhausen (fase all’innesco nulla e modulo unitario dopodiché modulo maggiore di uno)abbiamo pensato alla seguente soluzione:

Le porte NOT sono due trigger di Schmitt invertitori SN74LS14.

Ciascun circuito funziona da invertitore, ma a causa dell’azione Schmitt presenta valori differenti per le tensioni di threshold positive di ingresso VT+ e per quelle

negative V T-

L’effetto della temperatura in questi circuiti viene compensato.

I vantaggi che si ottengono sono:

• Alta affidabilità della frequenza di oscillazione • Alto fattore di qualità

• Frequenze elevate

Il segnale d’uscita va poi in ingresso a due divisori di carica due 74LS93 e dal secondo 74LS93 escono le due frequenze 57KHz e 27KHz che serviranno per modulare l’intensità della luce trasmessa e per demodulare il segnale di uscita. Siccome il driver di trasmissione e ricezione è lo stesso per le due frequenze spesso basterà analizzarne soltanto uno le considerazioni sono le stesse.

4.3.b. a Trasmissione

Due dei segnali in uscita dal divisore di carica ( i segnali sono quattro) vanno in ingresso ad un generatore di corrente costante regolato tramite un trimmer che pilota i LED alle due lunghezze d’onda (780 e 880nm).

Fig.7:generatore corrente costante e LED

Il generatore di corrente costante utilizza come amplificatore un OP111, amplificatore differenziale a FET con basso rumore, drift,offset e elevato rapporto di reiezione modo comune

• Rumore ……..8nV Hz1/2_{valore massimo}

• Drift …………1µV 0_C-1 _{valore massimo}

• Offset …………250µV valore massimo • CMRR………….100dB valore minimo

Grazie a tutte queste caratteristiche l’OP111 si presta bene per essere impiegato per l’elettronica biomedica.

I LED utilizzati hanno due lunghezze d’onda diverse 880 e 780nm entrambi a superfici piane ed entrambi emettitori GaAlAs

• 880 nm emettitore SIEMENS SFH485 P che ha banda di emissione stretta attorno a 880 nm

Fig.8:Emettitore a 880 nm

• 780nm emettitore OPTO-DIODE CORP.

Fig.9:Emettitore a 780 nm

4.3.b. b Ricezione

In ricezione troviamo un fotodiodo ed un demodulatore.

• Fotodiodo si tratta di un BPX 65 della Centronic’s ad elevata velocità, elevata sensitività ,economico e avente una vastità di impieghi.Sappiamo comunque che per valutare l’efficienza di un rivelatore è necessario conoscere la responsivity, in questo caso è molto elevata nella regione di interesse.

Fig.10:Fotodiodo

Gli altri due segnali che escono dall’SN74LS93 vanno in ingresso ai due demodulatori per costituire il segnale utile perché possa avvenire una demodulazione coerente.

Nasce ora un problema: il circuito a monte è alimentato fra 0 e 5 V mentre il demodulatore fra 0 e +12V.

Si introduce dunque un traslatore di livello capace di adattare le tensioni. .

Fig.11:ricevitore , demodulatore,traslatore di livello

Soffermiamoci in particolare sul Demodulatore bilanciato AD630. Data la sua elevata flessibilità ha una vasta gamma di applicazioni. Noi lo utilizzeremo come lock-in per separare segnali bassi e a banda stretta dal segnale di diturbo.

Il componente è stato preventivamente settato per eliminare l’offset differenziale .

Fig.12:Demodulazione del segnale tramite Lock-in

Fig.13:AD630 in configuraione di Lock-in

All’uscita dal demodulatore il segnale viene filtrato tramite un filtro di Buttrerworth a cinque poli , poi successivamente amplificato e nuovamente filtrato tramite un altro filtro Buttrerworth a cinque poli.Nella pagina successiva viene riportato lo schema di filtraggio.Il filtro elimina tutte le componenti frequenziali al di sopra dei trenta Hertz , quindi viene anche eliminata la componente di rumore dovuta all’illuminazione artificiale .

Fig.14:Filtro-amplificatore-Filtro

4.3.c Acquisizione ed elaborazione dati tramite Pc

Quando vogliamo elaborare i segnali provenienti dal sensore con un PC ,il primo problema da affrontare è l’acquisizione di questi dati. Abbiamo un’infinità di soluzioni per l’acquisizione dei segnali analogici provenienti dall’esterno con un PC, ma per tutti è fondamentale avere una scheda di acquisizione, la quale rende i segnali esterni, generalmente analogici, adatti ad essere letti .

La scheda di acquisizione essenzialmente serve per:

• Adattare il livello e la forma del segnale analogico (generalmente si tratta di una amplificazione o di un confronto con livelli di tensione assegnati, operazioni che vengono di solito svolte da un’elettronica esterna di pre-condizionamento del segnale).

• convertire i segnali da formato analogico a digitale adatto all’acquisizione (si usano generalmente 8 o più bit per ogni segnale,

considerando che un numero più elevato di bit rende più precisa la conversione del dato analogico).

• scambiare i dati con il PC per il controllo sequenziale delle varie elaborazioni dei segnali.

Le schede di acquisizione presenti oggi in commercio sono più o meno complesse e più o meno adatte ad acquisire in tempo reale più segnali contemporaneamente, come deve essere fatto nel nostro caso. Esaminiamo tre modelli di scheda di acquisizione evidenziando vantaggi e svantaggi così da trovare validi motivi che supportino la nostra scelta.

1. scheda audio: scheda già presente sul PC che acquisisce i segnali analogici provenienti dai sensori mediante un trasduttore. Il trasduttore è un microfono, collegato alla presa ‘mic’, che converte i segnali audio provenienti dall’esterno, in segnali digitali e li rende disponibili per l’elaborazione via software. Converte le onde sonore in tensioni elettriche di determinato valore e frequenza, legate all’intensità e al tipo di suono. Le tensioni analogiche che arrivano in ingresso alla scheda audio sono, nel nostro caso, i due segnali del sensore, elaborati dalla scheda di lettura vista e inviati al PC utilizzando il connettore ‘jack’ del microfono. Una volta acquisito il segnale proveniente dal sensore bisogna implementare un programma software, ad esempio la demo ‘daqscope’ della versione 6.5 di MATLAB che lo visualizzi e lo elabori. L’utilizzo di questo dispositivo, data l’impossibilità all’acquisizione di più segnali contemporaneamente (al massimo due nel caso di microfono stereo), necessita di un multiplexer il quale, controllato anch’esso dal PC, selezioni in sequenza uno dei 2 segnali. Questo va aggiunto all’elettronica di pre-elaborazione già descritta .

Pena la perdita di ogni informazione sul comportamento dei 2 canali nello stesso istante di misura: infatti, anche se il multiplexer ha una velocità

elevata di selezione delle linee di ingresso, la scheda audio impiega un tempo finito per elaborare ogni segnale : l’acquisizione non viene fatta in tempo reale.

Occorrerebbe perciò acquisire in modo analogico i 2 segnali contemporaneamente, memorizzarli ed elaborarli a posteriori con il rischio di commettere errori.

2. convertitore analogico digitale ad 8 bit ADC0831 con un connettore maschio con vaschetta tipo DB25 a 25 poli ed un connettore BNC da pannello:il modulo è mostrato in figura ed è connesso alla porta parallela del PC

Fig.15:convertitore analogico digitale ad 8 bit ADC0831

I pin D0, D1, D2, D3 servono al software per comandare le varie operazioni del convertitore e fornire l’alimentazione. I pin restanti BUSY e GND sono rispettivamente l’uscita seriale dei dati e la massa.

Il convertitore ha 256 livelli di quantizzazione, un’uscita seriale ed è direttamente alimentato e controllato dalla porta parallela del PC.

Quando in ingresso al convertitore arriva la tensione proveniente dal circuito di lettura del segnale di uscita del rivelatore il trimmer R la adatta al circuito, la fraziona in modo da fornire all’ingresso del convertitore una tensione massima di 5 V, quando in ingresso al connettore BNC si presenta la massima tensione analogica acquisita.

Dopodiché il segnale viene convertito in digitale e fornito sull’uscita seriale: tramite i pin selezionati della porta parallela il PC che controlla, attraverso il software di acquisizione, il funzionamento del convertitore.

Anche questo modulo di acquisizione è adatto ad acquisire un solo segnale proveniente dall’esterno : dobbiamo aggiungere all’elettronica di

pre-elaborazione un multiplexer rinunciando comunque ad un’acquisizione in tempo reale.

3. modulo che sfrutta la porta seriale del PC: il vantaggio di utilizzare come interfaccia la porta seriale e non la parallela sta nel fatto che la seriale può essere gestita dal softwere LabVIEW con il quale diventa abbastanza semplice controllare l’acquisizione ed effettuare l’elaborazione dei segnali; inoltre questo programma ha un’interfaccia grafica che rende immediato il colloquio con l’utente e la scelta dei vari controlli.

4.3.c.a Scheda di acquisizione PCI-6024E

Il fatto di dover gestire più canali contemporaneamente ci ha portato a scegliere tra la categoria delle schede multifunzione che uniscono flessibilità e semplicità d’ uso ad un costo contenuto.

Abbiamo scelto la PCI-6024E prodotta dalla National Instruments.

Ingressi analogici

o 16 canali single-ended o 8 canali differenziali

o ADC (per approssimazioni successive) o 12 bits risoluzione

o range di ingresso (bipolare) ± 50 mV ÷ ± 10 V o larghezza di banda 500 KHz

o sampling rate 200 KS/sec

o protezione da sovravoltaggio ± 40 V (on) ± 25 V (off) o impedenza di ingresso 100 GΩ in parallelo con 100 pF o data transfers DMA, Interruptus, Programmed I/O o fifo buffer size 512 S

o input bias current 200 pA ± o input offset current ± 100 pA

Il connettore di interfaccia I/O della scheda è un connettore a 68 pins di tipo SCSI ad alta densità; non avendo bisogno di utilizzare tutti i pins, ma solo quelli strettamente necessari all’acquisizione dei 2 segnali, non abbiamo utilizzato il suddetto connettore, ma un comune cavetto schermato a 2 fili connesso direttamente alla scheda tramite saldature di precisione.

Abbiamo utilizzato i seguenti pin:

ACHO = sensore1 Æ pin numero 68 ACH1 = sensore 2 Æ pin numero 33

AIGND = riferimento di massa Æ pin numero 67

È stato necessario poi installare il driver software e fare alcune operazioni di configurazione per i canali di ingresso: per prima cosa la scheda 6024E ha la possibilità di configurare via software la sezione di ingresso nei seguenti 3 modi:

2 ingressi analogici: uno connesso con l’ingresso positivo dell’amplificatore a guadagno programmabile interno alla scheda (blocco PGIA) e l’altro con l’ingresso negativo.

-Referenced Single-Ended (RSE)

1 ingresso collegato al positivo del PGIA mentre il negativo è internamente collegato alla linea AIGND, alla quale viene collegato il riferimento di massa dei segnali di ingresso.

-Non Referenced Single-Ended (NRSE)

1 ingresso collegato al positivo del PGIA mentre il negativo è collegato internamente alla linea AISENSE.

Nel nostro caso tutti i canali di ingresso sono stati configurati nel modo RSE e il riferimento comune della massa è stato collegato ad una delle linee AIGND cortocircuitate tra loro internamente.

La seconda configurazione effettuata riguarda il range della tensione in ingresso che abbiamo scelto di valore ± 10 V; il range di ingresso bipolare cambia con il guadagno programmato del dispositivo PGIA come si può notare dalla seguente tabella:

Infine abbiamo settato il nome dei 2 canali di ingresso per riconoscerli più facilmente:

ACH0 Æ sensore1 ACH1 Æ sensore2

4.4 Software utilizzato

In questo paragrafo descriveremo brevemente il software utilizzato per la gestione della scheda di acquisizione PCI-6024E e per l’elaborazione dei segnali. Il software LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) è un ambiente di programmazione che consente lo sviluppo di applicazioni rivolte soprattutto alla creazione o gestione di strumenti elettronici.

Elaborato dalla National Instruments nel 1987, esso utilizza un linguaggio grafico, detto G, che permette al programmatore di sviluppare programmi sotto forma di grafici e non di sequenza di codici come avviene in altri linguaggi di programmazione quali ad esempio il Basic o il C.

Il LabVIEW traduce in C le istruzione che l’utente definisce durante la fase di stesura del codice; pertanto l’utente LabVIEW non opera con un linguaggio interpretato come il BASIC che, in fase di esecuzione, traduce ogni singola istruzione in linguaggio macchina, ma opera con un linguaggio compilato come il FORTRAN che prevede una fase di compilazione durante la quale si creano i vari oggetti ed una successiva fase di LINK che collega tra loro i vari oggetti creando in questo modo il programma eseguibile.

Tutte queste operazioni avvengono in modo assolutamente trasparente; pertanto il programmatore ha la sensazione di operare con un sistema interpretato (immediata operatività in fase di correzione del codice e grande facilità nelle operazioni di debug del programma), ma ha a disposizione grandi vantaggi in termini di velocità di esecuzione del codice che può fornire solo un linguaggio compilato.

Un programma scritto in LabVIEW non richiede la stesura di una serie di istruzioni utilizzando un editor come si è soliti fare se si utilizza un linguaggio di programmazione tradizionale.

L’interfaccia che consente la stesura del programma è di tipo grafico e fa uso di due piani di lavoro distinti:

1. Il front panel (pannello frontale): costituisce l’interfaccia grafica con l’utente, contiene i controlli grafici dell’applicazione. Se, ad esempio, l’applicativo svolge la funzione di un oscilloscopio, il front panel avrà un aspetto simile al pannello di comando di un oscilloscopio reale.

2. Il block diagram (diagramma a blocchi): è la schermata dove si effettua la vera e propria programmazione dell’applicazione, cioè contiene i

connettori relativi agli oggetti contenuti nel front panel, che devono essere cablati tra di loro secondo le specifiche funzioni messe a disposizione da LabVIEW nella functions-palette: tra queste funzioni ritroviamo le più classiche (for, while, funzioni aritmetiche e logiche) e anche delle funzioni più complesse.

Fig.19: Front Panel del programma realizzato: sono visibili le 4 tracce che costituiscono i segnali di uscita dei sensori

Fig.20: Block diagram

I programmi sviluppati in ambiente LabVIEW si chiamano VI (Virtual Instruments) proprio perché il loro aspetto richiama quello degli strumenti reali: un VI permette l’interazione tra calcolatore e strumentazione fornendo un opportuno pannello frontale grafico per il dialogo con il VI stesso.

I vantaggi sono evidenti:

- interazione diretta con più strumenti attraverso mouse,tastiera,... - pannello frontale dipendente dal programma

- possibilità di elaborazione dei dati o di coordinare le azioni di più strumenti. Il programma viene costruito come un diagramma grafico che costituisce il codice sorgente e può costituire un programma principale (VI) o una subroutine (sub-VI) la quale può essere utilizzato all’interno di un altro, ma è comunque eseguibile singolarmente. I VI e i sub-VI si trasmettono dati utilizzando icone e connettori grafici: in questo modo un programma complesso può essere diviso in moduli più semplici e quindi essere reso più facilmente controllabile e modificabile.

Una volta completati il Front Panel ed il Block Diagram si ha a disposizione un applicativo che è memorizzato con l’estensione ".vi".

per inserire i dati in un VI si utilizzano i ‘comandi ’, oggetti posti sul Front- Panel, mentre le uscite vengono visualizzate con gli ‘indicatori’: questi oggetti corrispondono alle variabili di ingresso e di uscita dei linguaggi tradizionali.

Ogni volta che il programmatore crea un nuovo oggetto sul Front-Panel, LabVIEW inserisce i corrispondenti terminali sul Block-Diagram, consentendo così il loro cablaggio: i simboli dei terminali indicano il tipo di dati del comando o dell’indicatore (booleano, floating, intero, …).

I terminali vengono uniti tra di loro attraverso dei fili utilizzando lo strumento ‘bobina’ o wiring tool disponibile nella finestra degli oggetti, la Tools Palette ovvero la tavolozza degli attrezzi disponibile al programmatore sia nel Front-Panel che nel Block-Diagram, e contenente gli strumenti di uso immediato (selezioni, spostamenti, testo, colore, …).

Un’altra finestra, disponibile al programmatore solo nel Front-Panel, è la Controls Palette che contiene i comandi, gli indicatori e gli oggetti che devono essere posti sull’interfaccia utente.

Infine la Functions Palette, accessibile solo dal Block Diagram, che contiene tutte le funzioni disponibili per la creazione del programma.

Fig.21: Tools Function palettes

Oltre al LabVIEW è stato utilizzato il software che viene fornito in dotazione alle schede di acquisizione della National Instruments e che contiene tutte le funzioni di programmazione per sfruttare al meglio le potenzialità di LabVIEW: il NI-DAQ driver.

Esso è in pratica una grossa libreria che il programmatore può richiamare durante la realizzazione di un applicativo per gestire le varie operazioni: conversione A/D per gli ingressi analogici, acquisizioni dati ad alta velocità, conversione D/A per le uscite analogiche, generazioni di segnali, input ed output digitali, operazioni per contatori e timer, calibrazione delle schede, ecc…

Il NI-DAQ si colloca tra il front panel e le schede fisiche inserite nel Pc o collegate ad esso; è quindi un’interfaccia che gestisce gli interrupts, i DMA, gli address delle periferiche. È disponibile, infatti, in diverse versioni a seconda della piattaforma in uso poiché ognuna ha una sua gestione delle periferiche diversa.